一种低成本逆变电源介绍

一种低成本逆变电源admin2023-04-1020:36来源：未知【免责声明】本站部分文章来源于网络，其版权归原作者所有，本站搜集整理仅供网友学习参考之用。如侵犯到您的权益，请联系我们。引言电源是电子设备的动力部分,是一种通用性很强的电子产品。它在各个行业及日常生活中得到了广泛的应用，其质量的好坏极大地影响着电子设备的可靠性,其转换效率的高低和带负载能力的强弱直接关系着它的应用范围。方波逆变是一种低成本，极为简单的变换方式，它适用于各种整流负载，但是对于变压器的负载的适应不是很好，有较大的噪声。本文依据逆变电源的基本原理，利用对现有资料的分析推导,提出了一种方波逆变器的制作方法并加以调试。1系统基本原理本逆变电源输入端为蓄电池（＋12V，容量90A·h），输出端为工频方波电压（50Hz，310V）。其结构框图如图1所示。目前，构成DC/AC逆变的新技术很多，但是考虑到具体的使用条件和成本以及可靠性，本电源仍然采用典型的二级变换，即DC/DC变换和DC/AC逆变。首先由DC/DC变换将DC12V电压逆变为高频方波，经高频升压变压器升压，再整流滤波得到一个稳定的约320V直流电压；然后再由DC/AC变换以方波逆变的方式，将稳定的直流电压逆变成有效值稍大于220V的方波电压；再经LC工频滤波得到有效值为220V的50Hz交流电压，以驱动负载。2DC/DC变换由于变压器原边电压比较低,为了提高变压器的利用率,降低成本,DC/DC变换如图2所示，采用推挽式电路，原边中心抽头接蓄电池，两端用开关管控制，交替工作，可以提高转换效率。而推挽式电路用的开关器件少,双端工作的变压器的体积比较小,可提高占空比,增大输出功率。拥双端工下作的方波逆狮变变压器奔的铁心面积方乘积公式为很AeAc=翼Po(筝1仔＋扁η嫁)/取(恐η待DKjfK佛eKc田Bm运)繁剑苍（休1迈）旁式中束：阅Ae(m2芽)滨为铁心横截疑面积；苦Ac(m2腾)剥为铁心的窗任口面积铲；部P瓜o棉为变压器的半输出功率；扬η破为转换效率北；斥δ吓为占空比；若K购是波形系数巡；讽j(A/m豪2骑)刊为导线的平岔均电流密度事；洽f逃为逆变频率论；葬K铁e怕为铁心截面诵的有效系数般；奋K弯c饺为铁心的窗谨口利用系数绣；蒙B恐m脏为最大磁通抗量。摔图即3中变压器理原边的开关两管界S量1贫和虾S遵2辜各采锣用杂IRF32凭05筹5捎只并联，之泰所以并联，君主要是因为满在逆变电源剥接入负载时摩，变压器原震边的电流相尊对较大，并控联可以分流咳，偶可有效地减份少开关管的寇功耗，不至拔于拔造成损坏。遵PW株M哲控制电路芯程片疤SG352俭4各，是一种电奋压型开关电讨源集成控制匀器片,欺具有输出限谱流权,颜开关频率可裤调读,蚂误差放纳大霉,蚁脉宽调制比币较器和关断每电始路地,涂其产醒生俩PW遮M支方波所需的失外围线路很眠简单。当揪脚如1友1塞与内脚毙1界4苹并联使用筐时法,鲁输出脉冲的晴占空比防为粪0逐～哑9蒙5屈％狸,旦脉冲频率等形于振荡器频咳率裕的嚷1/钥2造。当沾脚籍1尊0霞（关断端）惕加高电平疑时属,连可实现对输贼出脉冲的封染锁唤,痛与外电路适希当连识接绑,亮则可以实现毒欠压、过流拍保护功能仁。利淘用长SG35洒2涉4赔内部自带的哈运算放大器掀调节其输出踩的驱动波形遮的占空慨比迫D康，留使减D>5际0腿％，然后经见过登CD401吩1脚反向后，得概到对管的驱恨动波形还的岸D<5旷0况％，这样可厕以保证两组训开关管驱动栗时，有共同么的死区时间乏。鞭3DC/铃A铜C竞变换川如丸图传3爽所示择，笑DC/A涝C旺变换采用单继相输出，全阶桥逆变形式晕，为减小逆绘变电源的体革积，降低成侧本，输出使洞用工涛频差L带C上滤波。不由是4驻个敌IRF74壤0口构成桥式逆企变电路致，施IRF74沟0锹最高耐告压龟400林V富，电鉴流狭10拍A借，功仙耗跃125想W榴，利用半桥狗驱动铺器不IR211化0粱掏提供驱动信题号，其风输入波形敏由肤SG352扔4粉提供，同理命可调节罩该施SG352界4现的输出驱动视波形势的饺D<5肠0本％，保证逆才变的驱动方脆波有共同的哭死区时间。虏图队4钢雪盯IR211游0龙是陶I塌R奉公司生产的存大功哑率拥MOSFE哥T愿和见IGB垒T瓣专用驱动集每成电路，可滤以实现漆对讽MOSFE馒T籍和开IGB鹊T箩的最优驱动植，同时还具洲有快速完整喜的保护功能悬，因而它可滴以提高控制信系统的可靠凯性，减少电矩路的复杂程峰度。急IR211派0殊的内部结构讲和工作原理脚框图如解图议4给所示。图阔中祝HI龙N亚和津LI回N狱为逆变桥中中同一桥臂上贴下两个功贿率基MO摔S筝的驱动脉冲璃信号输入端偷。大S盐D类为保护信号笼输入端，当弟该脚接高电饥平时像，馆IR211拐0远的输出信号笨全被封锁，疑其对应的输弦出端恒为低眠电平；而当割该脚接低电鸡平时窜，辩IR211龄0腐的输出信号呀跟户随谈HI搅N狐和贷LI邀N谊而变化，在斥实际电路里疲，该端接用雀户的保护电渡路的输出拾。嘱H访O巨和中L痒O付是两路驱动织信号输出端绳，驱动同一辉桥臂再的遇MOSFE纸T室。仇IR211剑0铺的自举电容王选择不好，夫容易造成芯历片损坏或不快能正常工作星。尿V休B眯和旷V和S询之间的电容梅为自举电容底。自举州电容电压达泳到径8.3遗V禽以上，才能冲够正常工作恰，要么采用办小容量电容米，以提高充呀电电压，要电么直接庆在朝V誓B泰和尚V辆S则之间提扑供订1元0送～勾20冬V男的隔离电源娘，本电路采坏用跪了棒1咏μ坦F种的自举电容寺。冈为了减枪少输出谐波假，逆变冲器石DC/A泼C嫩部分一般都毫采用双极性健调制，即逆尤变桥的对管愤是高频互补艺通和关断的断。拿4画站保护电路设悠计及挥调试过程中摄的一些问题柄保护电路分棒为欠压保护料和过流保护咐。所欠压保护电纲路如遍图射5佛所示，它监惩测蓄电池的懒电压状况，去如果蓄电池诉电压低于预乞设寄的请10.8耕V金，保护电路突开握始工作，使电控制页器瓦SG352告4伪的扭脚方1鼠0妙关断端输出租高电平，停沾止驱动信号烧输出。挖图烟5桶中运算放大两器的正向输姨入端的电压婶由具R驰1托和盖R舅3东分压得到，咳而反向输入裤端的电压由淋稳压管箝位父在排＋顷7.5样V袖，当蓄电池肥的电压下降峡超过预定值病后，运算放钳大器开始工篇作，输出跳散转为负作，色LE陷D插灯亮，同时滥三级阻管轻V广截止，缓向典SG352订4姑的亿S健D兴端输出高电捞平，封镇锁店IR211曲0刘的输出驱动堵信号。港过流保五护电路如烤图懒6转所示，它监蓬测输出电流莫状况，预设衔为氧1.5跪A粪。方波逆变壁器的输出电术流经过采样回进入运算放英大器的反向手输入端，当繁输出电流大璃于脚1.5抖A俘后，运算放艇大器的输出皆端跳转为负烘，经任过诚CD401狐1炸组成口的透R久S混触发器后，宴使三级冈管施V衣1冒基级的信号屠为低电平，恢三级管截止贡，慎向寺IR201存1合的摄SD败1将端输出高电将平，达到保计护的目的。颠调试过程遇五到的一个较链为重要的问虑题是关醉于